具有超溫保護功能的高壓開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有超溫保護功能的高壓開關。
【背景技術】
[0002]—般地，智能高壓開關集過電流保護、過載保護于一體，可有效地保護智能高壓開關所在線路上的電氣設備及其自身，然而還有一種故障類型容易被忽視，那就是當小故障電流可能長期地存在于高壓開關所在的線路中時，而高壓開關的電流保護裝置不能檢出，這種故障類型可以通過高壓開關的一次部件的溫升反應出來。傳統的具有超溫保護功能的高壓開關，采用溫度變送器感測高壓開關的一次部件的溫升，并將其轉換為CPU主控單元可以識別的電流信號。這種溫度感測裝置的缺陷在于:成本高，且還占據了 CPU主控單元的寶貴的端口資源。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單，溫度感測單元和電流采樣單元可共用同一組端口資源的具有超溫保護功能的高壓開關。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用這樣一種具有超溫保護功能的高壓開關，包括
[0005]電源單元，用以為以下各單元電路提供供電電源；
[0006]保護值設定單元，用以設定高壓開關的超溫保護值；
[0007]電流采集單元，包括不止一組的電流互感器，所述的電流互感器用以實時采樣所述的高壓開關所在線路的電流信號；
[0008]大電壓線圈驅動單元，用以驅動分閘電磁線圈動作，實現所述的高壓開關的分閘；
[0009]以及CPU主控單元，所述的電流采集單元的輸出端連接至所述的CPU主控單元的第一組ADC輸入通道，所述的保護值設定單元的輸出端連接至所述的CPU主控單元的第二組ADC輸入通道，所述的CPU主控單元的I/O 口經功率放大單元輸出控制信號至所述的大電壓線圈驅動單元。與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現于:由CPU主控單元定時查詢電流采集單元的輸出，并將查詢結果進行特有的溫升計算公式的運算，得到最終的溫升值，當溫升值超過設定的超溫保護值時，CPU主控單元發出控制信號至大電壓線圈驅動單元，使分閘電磁線圈動作，實現高壓開關的分閘保護。由于本實用新型的溫度感測單元和電流采集單元共用同一電路，不會額外的增加器件及調試的成本，使得CPU主控單元的端口資源得以節省，另外，溫度感測不受器件的約束，具有感測范圍寬，結構簡單，運算便捷的特點。
[0010]特別的，所述的電流采集單元包括分別用以實時采樣所述的高壓開關所在線路的A、C相電流信號的第一電流互感器和第二電流互感器，所述的第一電流互感器的輸出端與所述的第二電流互感器的輸出端分別經整流、濾波后接至所述的CPU主控單元的第一組ADC輸入通道。通過以上結構的設置，將電流互感器的輸出轉換為電壓信號，使得其進入CPU主控單元的ADC輸入通道并得以數字量化，電路簡單，隔離能力強，抗干擾能力強。
[0011]特別的，所述的大電壓線圈驅動單元包括由所述的功率放大單元的輸出端控制的第一繼電器，自所述的高壓開關所在線路的其中一相取電，經整流橋接出所述的分閘電磁線圈的第一控制電壓，所述的整流橋的輸入端并接所述的第一繼電器的常閉開關，所述的第一繼電器的常開觸頭接空。當溫升值正常時，由第一繼電器的常閉開關短接整流橋的輸入端，分閘電磁線圈不得電；而當溫升值異常時，將線路上的線電壓經橋式整流加載至分閘電磁線圈的兩端，分閘電磁線圈動作，高壓開關保護分閘。
[0012]特別的，所述的大電壓線圈驅動單元還包括由所述的功率放大單元的輸出端控制的第二繼電器，自所述的高壓開關所在線路的其中一相取電，還經隔離變壓器、倍壓電路、所述的第二繼電器的常開開關接出所述的分閘電磁線圈的第二控制電壓，所述的分閘電磁線圈的第二控制電壓與所述的分閘電磁線圈的第一控制電壓并接，所述的第二繼電器的常閉觸頭接空。通過以上電路結構，第一控制電壓與第二控制電壓相互并接，可保證分閘電磁線圈得到可靠的吸合動作電壓。
[0013]特別的，所述的具有超溫保護功能的高壓開關還包括不止一個的通訊單元，所述的不止一個的通訊單元分別連接至所述的CPU主控單元的對應的UART串口。通過不止一個的通訊單元，操作人員可通過遠程控制中心、GPRS通訊器及其他支持串行通訊的通訊器，遠程控制或查詢智能高壓開關的運行狀態。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型一種具有超溫保護功能的高壓開關的原理方框圖；
[0015]圖2是本實用新型一種具有超溫保護功能的高壓開關中電流采集單元的部分原理圖；
[0016]圖3是本實用新型一種具有超溫保護功能的高壓開關中大電壓線圈驅動單元的原理圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種具有超溫保護功能的高壓開關，包括
[0018]電源單元，用以為以下各單元電路提供供電電源；
[0019]保護值設定單元，用以設定高壓開關的超溫保護值；
[0020]電流采集單元，包括不止一組的電流互感器，電流互感器用以實時采樣高壓開關所在線路的電流信號；
[0021]大電壓線圈驅動單元，用以驅動分閘電磁線圈動作，實現高壓開關的分閘；
[0022]以及CPU主控單元，電流采集單元的輸出端連接至CPU主控單元的第一組ADC輸入通道，保護值設定單元的輸出端連接至CPU主控單元的第二組ADC輸入通道，CPU主控單元的I/O 口經功率放大單元輸出控制信號至大電壓線圈驅動單元。
[0023]具有超溫保護功能的高壓開關還包括第一通訊單元和第二通訊單元，所述的第一通訊單元和所述的第二通訊單元分別連接至CPU主控單元的對應的UART串口。
[0024]如圖2所示，電流采集單元包括分別用以實時采樣高壓開關所在線路的A、C相電流信號的第一電流互感器HGQ1和第二電流互感器HGQ2，第一電流互感器HGQ1的輸出端與第二電流互感器HGQ2的輸出端分別經整流、濾波后接至CPU主控單元的第一組ADC輸入通道 AINA、AINB。
[0025]如圖3所示，大電壓線圈驅動單元包括由功率放大單元的輸出端FenZhaXianQuan控制的第一繼電器RLY1，自高壓開關所在線路的其中一相J4-1取電，經整流橋D15接出分閘電磁線圈的第一控制電壓FenZha+、FenZha+，整流橋D15的輸入端并接第一繼電器RLY1的常閉開關，第一繼電器RLY1的常開觸頭接空。
[0026]大電壓線圈驅動單元還包括由功率放大單元的輸出端FenZhaXianQuan控制的第二繼電器RLY2，自高壓開關所在線路的其中一相J4-1取電，還經隔離變壓器T1、倍壓電路、第二繼電器RLY2的常開開關接出分閘控制線圈的第二控制電壓，分閘電磁線圈的第二控制電壓與分閘電磁線圈的第一控制電壓FenZha+、FenZha+并接，第二繼電器RLY2的常閉觸頭接空。
【主權項】
1.一種具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:包括 電源單元，用以為以下各單元電路提供供電電源； 保護值設定單元，用以設定高壓開關的超溫保護值； 電流采集單元，包括不止一組的電流互感器，所述的電流互感器用以實時采樣所述的高壓開關所在線路的電流信號； 大電壓線圈驅動單元，用以驅動分閘電磁線圈動作，實現所述的高壓開關的分閘； 以及CPU主控單元，所述的電流采集單元的輸出端連接至所述的CPU主控單元的第一組ADC輸入通道，所述的保護值設定單元的輸出端連接至所述的CPU主控單元的第二組ADC輸入通道，所述的CPU主控單元的I/O 口經功率放大單元輸出控制信號至所述的大電壓線圈驅動單元。2.根據權利要求1所述的具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:所述的電流采集單元包括分別用以實時采樣所述的高壓開關所在線路的A、C相電流信號的第一電流互感器和第二電流互感器，所述的第一電流互感器的輸出端與所述的第二電流互感器的輸出端分別經整流、濾波后接至所述的CPU主控單元的第一組ADC輸入通道。3.根據權利要求1或2所述的具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:所述的大電壓線圈驅動單元包括由所述的功率放大單元的輸出端控制的第一繼電器，自所述的高壓開關所在線路的其中一相取電，經整流橋接出所述的分閘電磁線圈的第一控制電壓，所述的整流橋的輸入端并接所述的第一繼電器的常閉開關，所述的第一繼電器的常開觸頭接空。4.根據權利要求3所述的具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:所述的大電壓線圈驅動單元還包括由所述的功率放大單元的輸出端控制的第二繼電器，自所述的高壓開關所在線路的其中一相取電，還經隔離變壓器、倍壓電路、所述的第二繼電器的常開開關接出所述的分閘電磁線圈的第二控制電壓，所述的分閘電磁線圈的第二控制電壓與所述的分閘電磁線圈的第一控制電壓并接，所述的第二繼電器的常閉觸頭接空。5.根據權利要求1、2或4所述的具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:所述的具有超溫保護功能的高壓開關還包括不止一個的通訊單元，所述的不止一個的通訊單元分別連接至所述的CPU主控單元的對應的UART串口。6.根據權利要求3所述的具有超溫保護功能的高壓開關，其特征在于:所述的具有超溫保護功能的高壓開關還包括不止一個的通訊單元，所述的不止一個的通訊單元分別連接至所述的CPU主控單元的對應的UART串口。
【專利摘要】本實用涉及一種具有超溫保護功能的高壓開關，包括電源單元、保護值設定單元、電流采集單元、大電壓線圈驅動單元以及CPU主控單元，電流采集單元的輸出端連接至CPU主控單元的第一組ADC輸入通道，保護值設定單元的輸出端連接至CPU主控單元的第二組ADC輸入通道，CPU主控單元的I/O口經功率放大單元輸出控制信號至大電壓線圈驅動單元。由于本實用新型的溫度感測單元和電流采集單元共用同一電路，不會額外的增加器件及調試的成本，使得CPU主控單元的端口資源得以節省，另外，溫度感測不受器件的約束，具有感測范圍寬，結構簡單，運算便捷的特點。
【IPC分類】H02H7/22, H02H5/04
【公開號】CN205081460
【申請號】CN201520597148
【發明人】毛愛國, 郝參觀, 張思保, 周軍, 葛寧岳, 謝全根, 趙曉陽
【申請人】登高電氣有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年7月31日